匯流排(BUS)和電腦的字長

1.匯流排（BUS）

匯流排（BUS）是指電腦群組件間正常化的交換資料（data）的方式，即以一種通用的方式為各組件提供資料傳送和控制邏輯。從另一個角度來看，如果說主板（Mother Board）是一座城市，那麼匯流排就像是城市裡的公用汽車（bus），能按照固定行車路線，傳輸來回不停運作的位元（bit）。這些線路在同一時間內都僅能負責傳輸一個位元。因此，必須同時採用多條線路才能傳送更多資料，而匯流排可同時傳輸的資料數就稱為寬度（width），以位元為單位，匯流排寬度愈大，傳輸效能就愈佳。匯流排的頻寬（即單位時間內可以傳輸的總資料數）為：匯流排頻寬 = 頻率 x 寬度（Bytes/sec）。

 

2.字長

字長在電腦中，作為一個整體被傳送和運算的一串二進位代碼叫一個電腦字，簡稱字。一個字所含的二進位位元稱為字長。例如：某電腦總以8位為一整體進行資料傳送，而且基本運算時8位同時進行，則這台機器的字長為8位，亦稱為8位機。若以16位為一整體進行傳送、運算，則這台機器的字長是16位，稱為16位機。此外，電腦中常用到位元組這個單位。一個位元組即8位位元。現在的電腦的字長通常是位元組的整數倍，如 16位機（2個位元組），32位機（4個位元組），64位機（8個位元組）。

字長與電腦的速度相關，例如，一個用32位二進位才能滿足精度要求的題目用一台32位機或一台8位機都能完成運算，假設兩者的運算速度相同，但因8位機需要用4個位元組拼接成一個32位的字長，且運算時是逐位元組進行的，所以要多次運算才能完成32位機一次運算的結果。從這個意義上講，32位機的速度比8位機快得多。從微機發展的過程看，最初出現的僅是4位機，以後才是8位機、16位機、32位微機。可見，字長越長表明電腦技術和器件越完善、越發達，所以同一類機器，字長較長的，其效能速度就更優越。

字長是指微處理器內部的寄存器、運算器、內部資料匯流排等組件之間傳輸資料的寬度（位元），位元組是電腦儲存容量的基本單位，一個位元組等於8bit。字長一般是位元組的整數倍，如8bit、16bit、32bit、64bit等。字長越長，運算精度就越高，功能越強，支援的主存容量就越大。因此若電腦的字長是4b，意味著cpu一次可以處理32bit，即4個位元組資料。

運算速度運算速度是描述電腦CPU工作快慢的效能指標，通常以每秒執行基本加法指令的數目作為運算速度。因為一台電腦執行不同指令的時間差異很大，而加法指令屬於最基本的、執行時間最短的一類指令，所以統一用加法指令的時間作為衡量電腦運算速度的標準。運算速度的單位是MIPS（每秒百萬條指令），例如，某電腦的運算速度為4MIPS，表示每秒平均執行400萬條指令，這台電腦就稱為400萬次電腦。

存貯容量存貯容量是描述電腦存貯資訊的能力的指標，它實際上僅指記憶體貯器的大小，一般用能存貯的字數與字長的位元乘積來表示，單位是位（bit）。例如，某電腦字長  16位，記憶體貯器可以存放字數32K（1K=1024），則這台電腦的存貯容量為32×1024×16位，或寫成32K×16位。也有的電腦的存貯容量單位用位元組B（Byte）或KB（1KB=1024位元組）或MB（1MB=1000KB=1000×1024位元組）表示。例如，存貯容量32KB表示可以存放32×1024個位元組的二進位資訊。

 

3.心得體會

學了10多年電腦, 到現在才算明白匯流排是什麼意思, 以前對這個詞總是搞不明白, 而且聽著還特彆扭, 簡直不知所云, 現在想想, 把bus翻譯為匯流排是多麼荒唐的一件事, 這兩者哪有一點點的聯絡? 叫bus多直接, 多親切, 多好理解, 可是匯流排, 太抽象了, 剛接觸電腦的同學, 哪容易弄懂這是什麼東東, 可憐啊, 奉勸翻譯的朋友, 您若沒有這等才華原汁原味的翻譯, 就請別自造生詞, 還是保留人家的bus原文吧! 別誤人子弟了.

 

現在, 看了這個維基百科上的通俗解說, 立即就明白了, 它說如果主板算是一座城市, 那匯流排其實是一輛bus, 它來在各個組件之間運送位元bit, 而同一時刻這輛bus所能運送的最大乘客數就被稱作一個電腦字, 這個字由一個個二進位位bit組成, 就好比是公用汽車上的座位元, 從最初的一個字8位, 也就是一輛公用汽車上有8個座位, 也就是一個電腦字是8位, 即一個位元組, 發展到後來, 公用汽車越做做大, 相應的座位元也變多了, 一個字的容量也就提高了, 變為16位, 32位, 64位.

 

換句話說, 就好比這根粗線裡有64根小細線, 每個小細線是1個bit位, 資料轉送時, 如果以一次訊號的開關傳送一批次資料的話, 這64根小細線就在一刹那間傳送了64bit的資料出去, 也就是8個位元組, 這樣自然比一次只能傳32位的機器運算能力強大的多.

 

參考資料:

電腦的三個基本指標：字長、運算速度、存貯容量
http://55tulip.blog.51cto.com/518541/110269

匯流排
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%80%BB%E7%BA%BF
http://baike.baidu.com/view/1389.htm